一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的立體工字型接收端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的立體工字型接收端。屬于無(wú)線電能傳輸技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前電動(dòng)汽車發(fā)展中存在兩大瓶頸問(wèn)題，一個(gè)是車上的電池問(wèn)題，從近期的技術(shù)角度看，存在體積、重量、價(jià)格、材料、安全、充電速度、壽命等多方面問(wèn)題，此外電池的生產(chǎn)過(guò)程屬于高污染、耗費(fèi)資源、破壞生態(tài)環(huán)境的過(guò)程，這些特點(diǎn)給電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化帶來(lái)困難；另一個(gè)是地面上的充電基礎(chǔ)設(shè)施問(wèn)題，一方面，由于充電時(shí)間長(zhǎng)，需要大量的充電或換電設(shè)施，給市政建設(shè)帶來(lái)很大困難，這些設(shè)施需要占用大量的地面面積，且不利于統(tǒng)一管理，運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本高，另一方面，電動(dòng)汽車需要頻繁的停車充電，給車輛使用者帶來(lái)極大的不便，且續(xù)駛里程短造成了無(wú)法長(zhǎng)途旅行。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有的電動(dòng)汽車需要頻繁的停車充電，導(dǎo)致車載動(dòng)力電池的使用量大，使用復(fù)雜，且續(xù)駛里程短的問(wèn)題?，F(xiàn)提供一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的立體工字型接收端。
[0004]一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的立體工字型接收端，它包括一號(hào)鐵氧體磁芯、兩個(gè)二號(hào)鐵氧體磁芯、兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯和兩組線圈，
[0005]兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯并行設(shè)置，且兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯之間留有氣隙，
[0006]—號(hào)鐵氧體磁芯平分為兩個(gè)鐵氧體磁芯，兩個(gè)鐵氧體磁芯為一體件，
[0007]每個(gè)鐵氧體磁芯的下表面中心連接一個(gè)二號(hào)鐵氧體磁芯的一端中心，
[0008]每個(gè)二號(hào)鐵氧體磁芯的另一端中心連接一個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯的上表面中心，
[0009]每個(gè)二號(hào)鐵氧體磁芯上繞制有一組線圈，
[0010]兩組線圈的磁極相反，兩組線圈用于與雙極型發(fā)射導(dǎo)軌上相鄰兩個(gè)具有相反磁極的導(dǎo)軌配合形成磁場(chǎng)回路。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果為:一種電動(dòng)汽車無(wú)線供電的立體工字型接收端機(jī)構(gòu)，它由鐵氧體磁芯和繞制在其上的線圈構(gòu)成。這種能量接收端結(jié)構(gòu)與雙極型發(fā)射導(dǎo)軌配合使用。在考慮雙極型發(fā)射導(dǎo)軌產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布后，設(shè)計(jì)出一種由立體工字型接收端機(jī)構(gòu)與雙極型發(fā)射導(dǎo)軌單元組成的無(wú)線電能傳輸結(jié)構(gòu)。這種接收端結(jié)構(gòu)僅由鐵氧體磁芯和繞制在其上的線圈構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與原邊耦合程度高，不易發(fā)生磁飽和，且對(duì)磁場(chǎng)屏蔽效果好，電磁兼容性高，還能保證電能傳輸?shù)墓β逝c效率。電動(dòng)汽車工作時(shí)，交變的電流通過(guò)供電線纜在雙極型發(fā)射導(dǎo)軌上，雙極型發(fā)射導(dǎo)軌相鄰的磁極上產(chǎn)生實(shí)時(shí)相反的交變的磁場(chǎng)，發(fā)射端與接收端通過(guò)雙極型發(fā)射導(dǎo)軌和線圈的磁場(chǎng)耦合作用即能實(shí)現(xiàn)電能的無(wú)線傳輸，同比現(xiàn)有的采用電池進(jìn)行充電的方式簡(jiǎn)單，并且續(xù)駛里程長(zhǎng)。
[0012]電動(dòng)汽車動(dòng)、靜態(tài)無(wú)線供電系統(tǒng)可以使電動(dòng)汽車無(wú)論在停車場(chǎng)、停車位、等紅燈以及在公路上行駛過(guò)程中，均可以實(shí)時(shí)供電或者為電池補(bǔ)充電能。該技術(shù)不僅可以大幅度甚至無(wú)限制的提高車輛的續(xù)駛里程，而且車載動(dòng)力電池的數(shù)量也可以大幅度降低，變?yōu)樵瓉?lái)用量的幾分之一，地面上將不再有充電站、換電站。所有供電設(shè)施均在地面以下。而且駕駛員不需要再考慮充電問(wèn)題，電能問(wèn)題均由地面下的供電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)解決。而在實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)汽車無(wú)線供電中，無(wú)線電能傳輸結(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)的性能及建設(shè)成本起到極其重要的作用，這些性能包括供電效率、最大傳輸能力、空氣間隔、側(cè)移能力、耐久度、電磁輻射強(qiáng)度、對(duì)環(huán)境影響程度等等多個(gè)方面。通過(guò)對(duì)供電軌道鐵氧體磁芯結(jié)構(gòu)以及電能接收裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，可以極大改善上述性能。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為【具體實(shí)施方式】一所述的一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的立體工字型接收端的主視圖；
[0014]圖2為圖1的仰視圖；
[0015]圖3為圖1的俯視圖；
[0016]圖4為圖1的側(cè)視圖；
[0017]圖5為【具體實(shí)施方式】一所述的一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的立體工字型接收端與一種雙極型導(dǎo)軌傳能結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖6為圖5的主視圖；
[0019]圖7為圖5的俯視圖；
[0020]圖8為圖5中所述的一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的立體工字型接收端的側(cè)視圖；
[0021]圖9為圖5中雙極型發(fā)射導(dǎo)軌的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]【具體實(shí)施方式】一:參照?qǐng)D1、圖3至圖6、圖8和圖9具體說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的立體工字型接收端，它包括一號(hào)鐵氧體磁芯1、兩個(gè)二號(hào)鐵氧體磁芯3、兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯4和兩組線圈2，
[0023]兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯4并行設(shè)置，且兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯4之間留有氣隙，
[0024]—號(hào)鐵氧體磁芯I平分為兩個(gè)鐵氧體磁芯，兩個(gè)鐵氧體磁芯為一體件，
[0025]每個(gè)鐵氧體磁芯的下表面中心連接一個(gè)二號(hào)鐵氧體磁芯3的一端中心，
[0026]每個(gè)二號(hào)鐵氧體磁芯3的另一端中心連接一個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯4的上表面中心，
[0027]每個(gè)二號(hào)鐵氧體磁芯3上繞制有一組線圈2，
[0028]兩組線圈2的磁極相反，兩組線圈2用于與雙極型發(fā)射導(dǎo)軌上相鄰兩個(gè)具有相反磁極的導(dǎo)軌配合形成磁場(chǎng)回路。
[0029]本實(shí)施方式中，兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯4的尺寸相同，兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯4的底端位于雙極型發(fā)射導(dǎo)軌上，雙極型發(fā)射導(dǎo)軌相鄰磁極上磁場(chǎng)方向相反，兩組線圈2的磁極相反，兩組線圈2分別與雙極型發(fā)射導(dǎo)軌相鄰的兩個(gè)磁極配合形成磁場(chǎng)回路，實(shí)現(xiàn)電能的高效無(wú)線傳輸。
[0030]本實(shí)施方式中，單組線圈所依附的磁芯結(jié)構(gòu)由頂端的平板磁芯、底端平板磁芯以及中間連接柱形結(jié)構(gòu)磁芯構(gòu)成，其前向、側(cè)向橫截面形狀類似工字簡(jiǎn)稱為立體工字型。每組線圈單獨(dú)配接諧振電路或者在保證兩組線圈工作電流實(shí)時(shí)相反的情況下串接后配接諧振電路。
[0031]—號(hào)鐵氧體磁芯I與兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯4相對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0032]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的立體工字型接收端作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，一號(hào)鐵氧體磁芯I和兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯4均為平板結(jié)構(gòu)，兩個(gè)二號(hào)鐵氧體磁芯3為方形或者圓柱形。
[0033]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的立體工字型接收端作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯4的中心距離與雙極型發(fā)射導(dǎo)軌相鄰磁極間的中心距離7相等。
[0034]【具體實(shí)施方式】四:參照?qǐng)D2和圖7具體說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的立體工字型接收端作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，三號(hào)鐵氧體磁芯4沿導(dǎo)軌行進(jìn)方向的尺寸小于雙極型發(fā)射導(dǎo)軌相鄰磁極間的中心距離7，
[0035]兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯4沿導(dǎo)軌行進(jìn)方向的尺寸6為兩倍雙極型發(fā)射導(dǎo)軌相鄰磁極間的中心距離7，
[0036]兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯4垂直導(dǎo)軌行進(jìn)方向的尺寸9大于雙極型發(fā)射導(dǎo)軌的寬度。
[0037]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的立體工字型接收端作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，兩組線圈2均為L(zhǎng)ITZ線或者多股絕緣漆包線混合而成。
[0038]工作原理:
[0039]高頻交變電流通過(guò)原邊導(dǎo)軌的供電線纜，在原邊雙磁極結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌的約束下，在導(dǎo)軌上方形成高頻交變磁場(chǎng)，位于發(fā)射導(dǎo)軌正上方的接收端與發(fā)射端形成的磁場(chǎng)耦合，在接收線圈中感應(yīng)出電流，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，接收端磁芯與雙極型發(fā)射端的磁極形成磁回路，且減小接收端上方的漏磁，實(shí)現(xiàn)電能的高效無(wú)線傳輸。
[0040]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有以下優(yōu)點(diǎn)。
[0041]1、在相同的要求下，同已知的其他類型的接收端結(jié)構(gòu)相比，采用立體工字型接收端結(jié)構(gòu)，原副邊線圈耦合系數(shù)更高
[0042]2、由于接收端底端采用平板磁芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使接收端相對(duì)于發(fā)射導(dǎo)軌的側(cè)向偏移能力更強(qiáng)。
[0043]3、接收端頂端也采用平板磁芯連接，形成完整的磁回路，可以保證接收端上方磁場(chǎng)泄露極小，電磁兼容性好。
[0044]4、線圈在頂端與底端平板磁芯之間的連接柱體上螺旋繞制，降低了線圈的繞制難度，且相同長(zhǎng)度的導(dǎo)線可以得到更大的電感量，降低了制造成本。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的立體工字型接收端，其特征在于，它包括一號(hào)鐵氧體磁芯(I)、兩個(gè)二號(hào)鐵氧體磁芯(3)、兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯(4)和兩組線圈(2)， 兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯(4)并行設(shè)置，且兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯(4)之間留有氣隙， 一號(hào)鐵氧體磁芯(I)平分為兩個(gè)鐵氧體磁芯，兩個(gè)鐵氧體磁芯為一體件， 每個(gè)鐵氧體磁芯的下表面中心連接一個(gè)二號(hào)鐵氧體磁芯(3)的一端中心， 每個(gè)二號(hào)鐵氧體磁芯(3)的另一端中心連接一個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯(4)的上表面中心， 每個(gè)二號(hào)鐵氧體磁芯(3)上繞制有一組線圈(2)， 兩組線圈(2)的磁極相反，兩組線圈(2)用于與雙極型發(fā)射導(dǎo)軌上相鄰兩個(gè)具有相反磁極的導(dǎo)軌配合形成磁場(chǎng)回路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的立體工字型接收端，其特征在于，一號(hào)鐵氧體磁芯(I)和兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯(4)均為平板結(jié)構(gòu)，兩個(gè)二號(hào)鐵氧體磁芯(3)為方形或者圓柱形。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的立體工字型接收端，其特征在于，兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯(4)的中心距離(5)與雙極型發(fā)射導(dǎo)軌相鄰磁極間的中心距離(7)相等。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的立體工字型接收端，其特征在于，三號(hào)鐵氧體磁芯(4)沿導(dǎo)軌行進(jìn)方向的尺寸小于雙極型發(fā)射導(dǎo)軌相鄰磁極間的中心距離(7)， 兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯(4)沿導(dǎo)軌行進(jìn)方向的尺寸(6)為兩倍雙極型發(fā)射導(dǎo)軌相鄰磁極間的中心距離(7)， 兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯(4)垂直導(dǎo)軌行進(jìn)方向的尺寸(9)大于雙極型發(fā)射導(dǎo)軌的寬度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的立體工字型接收端，其特征在于，兩組線圈(2)均為L(zhǎng)ITZ線或者多股絕緣漆包線混合而成。
【專利摘要】一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車無(wú)線供電的立體工字型接收端，涉及無(wú)線電能傳輸技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有的電動(dòng)汽車需要頻繁的停車充電，導(dǎo)致車載動(dòng)力電池的使用量大，使用復(fù)雜，且續(xù)駛里程短的問(wèn)題。本實(shí)用新型兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯并行設(shè)置，且兩個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯之間留有氣隙，一號(hào)鐵氧體磁芯平分為兩個(gè)鐵氧體磁芯，兩個(gè)鐵氧體磁芯為一體件，每個(gè)鐵氧體磁芯的下表面中心連接一個(gè)二號(hào)鐵氧體磁芯的一端中心，每個(gè)二號(hào)鐵氧體磁芯的另一端中心連接一個(gè)三號(hào)鐵氧體磁芯的上表面中心，每個(gè)二號(hào)鐵氧體磁芯上繞制有一組線圈，兩組線圈的磁極相反，用于與雙極型發(fā)射導(dǎo)軌上相鄰兩個(gè)具有相反磁極的導(dǎo)軌配合形成磁場(chǎng)回路。它可用于電動(dòng)汽車中。
【IPC分類】H02J17/00, H01F27/24, H01F38/14
【公開(kāi)號(hào)】CN204834318
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520683605
【發(fā)明人】朱春波, 魏國(guó), 姜金海, 汪超
【申請(qǐng)人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月6日